Revista de Protección Vegetal

R-PROTEINS AND PERCEPTION OF PATHOGENIC EFFECTORS IN THE FAMILY Solanaceae

En plantas, las proteínas de resistencia R están involucradas en el reconocimiento específico de efectores patogénicos durante el proceso de infección y en el subsecuente desarrollo de la respuesta de defensa en el hospedero. La mayoría de las proteínas R contiene un dominio de unión a nucleótidos (NBS) y repeticiones ricas en leucina (LRR). La familia Solanaceae, con especies como el tabaco (Nicotiana tabacum L.), tomate (Solanum lycopersicum L.) o la papa (Solanum tuberosum L.), es una fuente abundante de proteínas R y genes R y emerge como un sistema-modelo para el estudio de estos. Se desarrollaron diferentes modelos para intentar explicar cómo ocurre el mecanismo de percepción de los efectores por las proteínas R en el hospedero durante la infección. El mayor conocimiento de los mecanismos de percepción de efectores por las proteínas R permitirá el desarrollo de nuevos acercamientos para manipular la inmunidad innata en plantas y mejorar la resistencia a patógenos. En este trabajo se realiza un análisis general de la estructura, la localización celular y la función de las diferentes clases de proteínas R en la familia de las solanáceas. Además, se resumen de forma breve tres modelos diferentes de mecanismos de percepción de efectores fitopatogénicos: el modelo del "guardián", el modelo del "señuelo" y el modelo "sensor/señuelo integrado"

The resistance (R) proteins of plants are involved in the specific recognition of pathogen effectors during the infection process and in the subsequent development of the defense response in the host. Most of R proteins have a nucleotide-binding site (NBS) and leucine-rich repeats (LRR). The family Solanaceae, with species like tobacco (Nicotiana tabacum L.), tomato (Solanum lycopersicum L.), or potato (Solanum tuberosum L.), is an abundant source of R proteins and R genes and is emerging as a system-model to study them. Different models have been developed to explain the occurrence of the mechanism of effector perception during infection based on R proteins in the host. . The increasing knowledge about the mechanism of effector perception by R proteins will allow development of new approaches to manipulate the plant innate immunity and improvement of resistance to pathogens. In this review, a general analysis is made of the structure, cellular localization and function of the different R proteins classes in the solanaceous plants. Furthermore, three different models of mechanisms of phytopathogenic effector perception are briefly summarized: the "guard" model, the "decoy" model, and the "integrated decoy/sensor" model

Induced systemic resistance against plant viruses elicited by inoculation with rhizobacteria Bacillus spp.

Las plantas desarrollan diferentes mecanismos de defensa ante el ataque de patógenos. Después del reconocimiento del patógeno se activan respuestas que incluyen la expresión de genes asociados a defensa, una de ellas es la Resistencia Sistémica Inducida. Diversos estudios demostraron que esta resistencia es independiente de ácido salicílico (AS), pero requiere la señalización de ácido jasmónico (AJ) y etileno (ET). El ácido jasmónico y el etileno transducen los estímulos extracelulares reconocidos por receptores de la célula a un gran número de moléculas blanco que, en completa coordinación, integran respuestas intracelulares altamente específicas al estímulo externo. Este mecanismo, dentro de la planta, puede ser inducido a través de elicitores como Bacillus spp. Existe evidencia de la inducción de mecanismos de resistencia a través de Bacillus spp. contra hongos, bacterias y nematodos fitopatógenos, pero resultan escasos los estudios relacionados con la inducción de resistencia contra virus. En este artículo se analizan las principales vías de señalización de AS, AJ y ET y genes involucrados durante la interacción Bacillus-planta-virus; y se aportan conocimientos sobre los efectos de Bacillus en la reducción de la expresión de síntomas ocasionados por enfermedades de origen viral y las posibilidades de poder ser incluido en un programa de manejo sostenible de hortalizas

Plants have developed various defense mechanisms against pathogen attack. After recognition of the pathogen, a number of responses including the expression of defense related genes are activated; one of them is the induced systemic resistance. Studies show that this resistance is independent of salicylic acid but requires jasmonic acid signaling and ethylene. Jasmonic acid and ethylene transduce the extracellular stimuli recognized by cell receptors to a large number of target molecules, which in a fully coordinated way, integrate the highly specific intracellular responses to external stimuli. Several studies have shown elicitors like Bacillus spp. to induce this mechanism with in the plant. While many studies show induction of resistance mechanisms by Bacillus spp. against fungi, bacteria, and nematodes, few studies have focused on the induction of virus resistance in the virus-plant-rhizobacteria interaction. In this paper, the main signaling pathways of salicylic acid, jasmonic acid and ethylene, and the expression of genes involved in the interaction Bacillus-plant-virus are discussed. This review contributes to a better understanding of the effects of Bacillus spp. on the reduction of viral disease symptom expression and the possibility of Bacillus of being included into a sustainable vegetable management program

Population dynamics of Raoiella indica Hirst (Acari Tenuipalpidae) in coconut palm (Cocos nucifera L.) in Guantánamo, Cuba

Raoiella indica es reconocida como una plaga severa del cocotero en diversas regiones del mundo. Su presencia en el mayor polo productivo del cultivo en Cuba originó el interés de estudiar la dinámica poblacional del ácaro en plantaciones de cocotero en el municipio Baracoa, Guantánamo. Durante tres años, y con frecuencia decenal, se muestrearon seis plantas al azar y se extrajeron 30 foliolos. Bajo un estereoscopio se contabilizaron los huevos, estadios inmaduros, adultos de R. indica y los depredadores en tres regiones del foliolo (base, media y ápice). Esto permitió graficar los movimientos poblacionales de R. indica y los enemigos naturales con las variables meteorológicas y se aplicó un análisis de componentes principales. En el primer año se produjo la mayor población en los meses de verano, debido a pocas precipitaciones y al ascenso de las temperaturas. En el segundo año se evidenció la densidad promedio más baja, con solo 3,79 ácaros.foliolo-1, relacionada con el volumen de lluvia acumulado en ese periodo (462 mm). El tercer año mostró el nivel promedio de ácaro por foliolo más alto con 123,5; periodo con escasez de precipitaciones y altas temperaturas. Se identificaron 11 especies de ácaros depredadores y Amblyseius largoensis Muma fue el más frecuente y abundante. En el análisis de componentes principales, con un valor de correlación cofenética de 0,976, se mostró que las precipitaciones y la humedad relativa máximas tuvieron la mayor correlación con la plaga de forma negativa, mientras que las temperaturas favorecieron el incremento de las poblaciones

Raoiella indica is recognized as a severe coconut pest in different regions of the world because of the damage it causes. Its presence in the largest production pole of the crop in Cuba has motivated the interest in studying the population dynamics of this mite in coconut plantations in the municipality of Baracoa, Guantánamo. For three years, 30 leaflets were sampled at ten-year intervals. Under a stereoscope, eggs, immature stages, adults of R. indica, and predators were counted in three regions of the foliole (base, middle and apex). This allowed graphing the population movements of mite and its natural enemies with the climatic variables and an analysis of principal components was applied. In the first year, the greatest population was reached in the summer months due to the low rainfall and the rise in temperature. In the second year, the lowest average density was observed with only 3.79 mites.foliole-1, caused by the volume of rain accumulated in that period (462 mm). The third year, a period with scarce rainfall and high temperatures, showed the highest average level of mites per leaflet with 123.5. Eleven species of predatory mites were identified, and Amblyseius largoensis Muma was the most frequent and abundant. In the analysis of principal components, with a cophenetic correlation value of 0.976, the rainfall and maximum relative humidity were shown to have the highest correlation with the pest in a negative way, while temperature favored the increase of populations

Etiology of tree tomato (Solanum betaceum CAV.) diseases

The present study had as objectives the identification of the causal agents associated with different pathologies in tree tomato (Solanum betaceumCav.) and the estimation of the disease prevalence in commercial lots located in tree tomato-producing regions of Antioquia, Colombia. Surveys were performed in the three main growing areas of the department of Antioquia, Colombia: the North, the East and the Southwest. Symptoms were recorded and tissue samples taken for pathogen isolation. Tree tomato seedlings were inoculated with not previously identified diseases, and the pathogen postulates of Koch were confirmed. Prevalence of each disease was determined for the time period tested of two years. Results suggested that the major pathogens for the tree tomato crop under field conditions in Antioquia during the period evaluated were Phytophthora infestans sensu lato, Alternaria sp., Xanthomonas sp., Colletotrichum sp., Spongospora subterranea, Verticillium sp., Clavibacter sp., Meloidogyne sp., and viral species classified into six genera: Potyvirus, Cucumovirus, Tospovirus, Tobamovirus, Potexvirus, and Polerovirus. The low percentage of relative identity of the sequences with known viruses merits further research. The diseases identified in the two years of sampling corresponded to those that developed under the specific conditions present such as the cultivated area, weather, and agronomical management for this period of time; therefore, the disease prevalence may change each growing season according to how these parameters vary. Clavibacter sp., S. subterranea and Verticillium sp., were reported as new pathogens for this crop. An accurate and timely diagnosis followed by a prompt and appropriate disease management will contribute to tree tomato production

Este estudio tuvo como objetivos identificar los agentes causales asociados con las diferentes patologías en el cultivo de tomate de árbol (Solanum betaceum Cav.) y determinar la prevalencia de las enfermedades en lotes comerciales localizados en las regiones productoras de tomate de árbol en Antioquia, Colombia. Se realizaron monitoreos en las tres principales regiones productoras del departamento de Antioquia, Colombia: el Norte, el Oriente y el Suroeste. Se registraron los síntomas y se muestrearon tejidos para el aislamiento de los patógenos. Para las enfermedades no registradas previamente, se inocularon plántulas de tomate de árbol y se confirmaron los postulados de Koch. Se determinó la prevalencia de cada enfermedad para el periodo de dos años evaluado. Los resultados sugieren que los principales patógenos en Antioquia en condiciones de campo, en el cultivo de tomate de árbol para el periodo evaluado, fueron Phytophthora infestans sensu lato, Alternaria sp., Xanthomonas sp., Colletotrichum sp., Spongospora subterranea, Verticillium sp., Clavibacter sp., Meloidogyne sp. y especies de virus clasificadas en seis géneros: Potyvirus, Cucumovirus, Tospovirus, Tobamovirus, Potexvirus y Polerovirus. El bajo porcentaje de identidad relativa de las secuencias con los virus conocidos amerita una investigación posterior. Las enfermedades identificadas durante los dos años de muestreo corresponden a aquellas que se desarrollaron bajo las condiciones específicas presentes como son el área cultivada, el clima y el manejo agronómico para este periodo de tiempo; por lo tanto, la prevalencia de las enfermedades puede cambiar cada periodo de siembra de acuerdo al modo en que varíen esos parámetros. Clavibacter sp., S. subterranea y Verticillium sp. se informan como nuevos patógenos para este cultivo. El diagnóstico preciso y oportuno, seguido de un manejo oportuno y apropiado de la enfermedad, ayudará a la producción del cultivo de tomate de árbol

A phytoplasma representative of a new subgroup 16SrI-Z associated with Bunchy Top Symptoms (BTS) on papaya in Cuba

Phytoplasmas are associated with two papaya diseases in Cuba, Papaya Bunchy Top (PBT) and Bunchy Top Symptoms (BTS), which decrease fruit production. Assessment of the 16S ribosomal DNA by nested PCR, conventional RFLP, sequencing, and in silico RFLP analyses allowed the identification of a new phytoplasma subgroup designated BTSp-16SrI-Z associated with BTS disease in the eastern region of the country. BTSp-16SrI-Z subgroup was detected in 60.42 % of the surveyed plants with crown leaf chlorosis and necrosis of the young leaves. Results confirmed that this phytoplasma strain was consistently associated with the observed BTS symptoms, implying new epidemiological constraints for the disease management

Los fitoplasmas se asocian con dos enfermedades del papayo en Cuba, Cogollo Arrepollado del Papayo (PBT) y Síntomas de Cogollo Arrepollado (BTS), que disminuyen la producción de frutos de papaya. La detección del ADN ribosomal 16S por análisis de PCR anidada, RFLP convencional, secuenciación y RFLP in silico permitió la identificación de un nuevo subgrupo de fitoplasmas 16SrI-Z asociado a la enfermedad BTS en la región oriental del país. El fitoplasma BTSp-16SrI-Z se detectó en el 60,42 % de las plantas muestreadas con clorosis en las hojas de la región apical y necrosis en las hojas jóvenes. El resultado confirma que este aislado de fitoplasma está consistentemente asociado con síntomas de BTS, lo cual implica nuevas restricciones para el manejo de la enfermedad

Toxicity of acaricides on Tetranychus urticae (Koch) in the laboratory

Con el objetivo de evaluar la toxicidad por contacto residual y el efecto ovicida de acaricidas sobre Tetranychus urticae (Koch), se realizaron ensayos en condiciones de laboratorio (25 ± 2°C, humedad relativa de 60 ± 10% y fotoperiodo 14L: 10O h). Los acaricidas y las dosis (g i.a. L-1) evaluados fueron: spirodiclofén (0,048), propargita (0,720), spiromesifén (0,750) y milbemectina (0,075). Como control se usó agua desionizada. Los tratamientos se pulverizaron sobre hojas de frijol utilizando 2 ml de caldo en una torre de Potter. Después de la aplicación de los tratamientos, los folíolos se mantuvieron en una sala climatizada por dos horas para secar los residuos. Transitado ese periodo, se colocaron discos de algodón hidrófilo sobre el envés de los folíolos para la confección de la unidad experimental; posteriormente, se transfirieron 10 hembras de T. urticae. Todos los tratamientos se replicaron cinco veces. Se contabilizaron la cantidad de hembras vivas y el número de huevos a las 24, 48 y 72 horas después de la aplicación de los tratamientos. En el caso del efecto ovicida, se evaluó hasta las 120 horas. Se obtuvo que todos los acaricidas evaluados son tóxicos y muy efectivos sobre las hembras y los huevos de T. urticae. Con propargita se obtienen valores de mortalidad significativos desde las primeras 24 horas y, junto a milbemectina, la menor media de huevos por hembra; propargita muestra la mayor mortalidad corregida y todas las moléculas evaluadas muestran una efectividad en el control superior al 96%. Todos los acaricidas evaluados tienen un marcado efecto ovicida, donde se destacan significativamente propargita y spiromesifén, los que inhibieron al 100% la reproducción

Toxicity by residual contact and the ovicidal effect of miticides on Tetranychus urticae (Koch) were evaluated under laboratory conditions (25 ± 2°C, relative humidity of 60 ± 10%, and photoperiod of 14L : 10D h). The miticides and dose (g i.a. L-1) evaluated were spirodiclofen (0.048), propargita (0.720), spiromesifen (0.750), and milbemectin (0.075). A control of deionized water was used. The treatments were sprayed on bean leaves using a Potter's tower with 2 ml of solution for testing the residual toxicity by contact on females After treatment applications, the leaflets were left in an air-conditioned room for two hours to dry the residues. Then, cotton wool discs were placed on the underside of the leaflets to make the experimental unit. Subsequently, 10 T. urticae females were transferred. All treatments were replicated five times. The number of live females and eggs were recorded at 24, 48, and 72 hours after treatment application. The ovicidal effect was evaluated for 120 hours. All evaluated miticides were toxic and highly effective on T. urticae females and eggs. Significant mortality values were obtained with propargita from the first 24 hours, and, as well as with milbemectin, the lowest average number of eggs per female was also achieved. Propargita showed the highest corrected mortality, and all evaluated molecules showed a control effectiveness over 96 %. All the miticides evaluated had a strong ovicidal effect, where propargita and spiromesifen stood out inhibiting 100% of the reproduction

Effects of leaf extracts of Citrus latifolia (Tanaka ex Yu. Tanaka) Tanaka and Citrus aurantiifolia (Christm.) Swingle on cellular membrane and respiration of Alternaria solani Sor.

El tizón temprano constituye uno de los principales problemas fitosanitarios que afectan el cultivo del tomate (Solanum lycopersicum L.) y la papa (Solanum tuberosum L.). Esta enfermedad es provocada por Alternaria solani Sor., cuyo control es, básicamente, mediante el uso de fungicidas sintéticos. En este sentido, las plantas constituyen una alternativa en la búsqueda de nuevas fuentes de compuestos antifúngicos menos agresivos para el ambiente. Los extractos de hojas de Citrus latifolia en etanol 70 % y Citrus aurantiifolia en metanol 70 % han mostrado actividad antifúngica frente a A. solani. El objetivo de este trabajo fue determinar el efecto de estos extractos sobre la membrana y la respiración celular de A. solani. Los extractos se obtuvieron mediante extracción asistida por ultrasonido y se cuantificó el contenido de fenoles totales. El efecto de los extractos sobre la membrana y la respiración celular se evaluó mediante la determinación de las concentraciones de fósforo y potasio en el medio extracelular y la actividad de la enzima succinato deshidrogenasa, respectivamente. Las elevadas concentraciones de fósforo y potasio encontradas en el medio extracelular sugieren daños en la permeabilidad de la membrana celular de A. solani. De igual forma, la inactividad de la enzima succinato deshidrogenasa indicó inhibición de la respiración celular por parte de los extractos de cítricos evaluados. Los resultados alcanzados confirman las propiedades antifúngicas de extractos de hojas de C. latifolia y C. aurantiifolia y sugieren su posible uso en el manejo agroecológico del agente causal del tizón temprano del tomate y de la papa

Early blight is one of the main phytosanitary problems affecting the cultivation of tomato (Solanum lycopersicum L.) and potato (Solanum tuberosum L.). This disease is caused by Alternaria solani, whose control is basically by using synthetic fungicides. In this sense, plants are an alternative in the search for new sources of less aggressive antifungal compounds to the environment. Leaf extracts of Citrus latifolia in ethanol 70 % and Citrus aurantiifolia in methanol 70 % have proven antifungal activity against A. solani. The aim of this study was to determine the effect of these extracts on the cellular membrane and respiration of A. solani. The extracts were obtained by ultrasound-assisted extraction, and the total phenolic content was measured. The effect of the extracts on the cellular membrane and respiration was evaluated by determining the concentrations of phosphorus and potassium in the extracellular medium and the activity of the succinate dehydrogenase enzyme. The high concentrations of phosphorus and potassium found in the extracellular medium suggest damages in the permeability of the cellular membrane of A. solani. Similarly, the inactivity of the succinate dehydrogenase enzyme pointed to an inhibition of the cellular respiration of A. solani by the evaluated citrus extracts. The results obtained in this study confirmed the antifungal properties of leaf extracts of C. latifolia and C. aurantiifolia and suggested its possible use in the agro-ecological management of the causal agent of the early blight disease of tomato and potato

Interaction between Pochonia chlamydosporia var. catenulata(Kamyschko ex Barron y Onions) Zare and Gams AND Meloidogyne incognita (Kofoid and White) Chitwood in tomato in the presence of NaCl

La investigación tuvo como propósito determinar el efecto de una concentración de 50 mmol.L-1 de NaCl sobre la interacción entre la cepa IMI SD 187 de Pochonia chlamydosporia var. catenulata Kamyschko ex Barron y Onions) Zare y Gams y Meloidogyne incognita (Kofoid y White) en el cultivo de tomate. Para ello, se estableció un experimento en el Centro Nacional de Sanidad Agropecuaria (CENSA), Cuba, con siete tratamientos y un control; estos se conformaron mediante la acción aislada y la interacción hongo-nematodo en presencia de NaCl y utilizando el tomate como hospedante. Luego de 65 días se evaluaron el índice de agallamiento, la cantidad de juveniles de segundo estadio de M. incognita en el suelo, la actividad saprofítica y parasítica de la cepa IMI SD 187, se registró el pH potenciométrico y la conductividad eléctrica del suelo. Se usó un diseño completamente aleatorizado con cinco réplicas por cada tratamiento. El procesamiento estadístico se efectuó mediante un ANOVA unifactorial y las medias se compararon con la prueba de comparación múltiple de medias de Tukey (p≤0,05), procesado con el paquete STATISTICA v. 8. Los resultados demostraron que la cepa IMI SD 187 colonizó la raíz en un rango de 1,9-4,2x10³ UFC, registró una población en el suelo de 1,5-3,3x10(4) UFC, parasitó 63% de huevos y colonizó 80% de masas de huevos de M. incognita en presencia de la concentración de NaCl utilizada

The experiment was aimed at determining the effect of 50 mmol.L-1 of NaCl on the interaction between the strain IMI SD 187 of Pochonia chlamydosporia var. catenulata Kamyschko ex Barron y Onions) Zare and Gams and Meloidogyne incognita (Kofoid y White) in tomato plant. For it, a completely randomized design with seven treatments and one control and with five replicas was set up at the National Center for Plant and Animal Health (CENSA, Cuba). The treatments consisted of the separated action of the fungus and the nematode and their interaction in tomato in the presence of NaCl. After 65 days, gall index, number of M. incognita second stage juveniles in the soil, and the saprophytic and parasitic activity of the strain IMI SD 187 were evaluated, and the potentiometric pH and soil electrical conductivity were recorded. One-way ANOVA was used and the treatment means were compared with Tukey test (p≤0.05), processed with STATISTICA v. 8 software. The results showed that the strain IMI SD 187 colonized the root in a range of 1.9-4.2x10³ CFU, reached a population record in the soil of 1.5-3.3x10(4) CFU, parasitized 63% of the nematode eggs, and colonized 80% of the egg masses in the presence of NaCl